银杉投资顾问——四氯化硅的处理

四氯化硅是多晶硅生产中产生量最大的副产物，未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体，对安全和环境危害很大四氯化硅是高危产品，遇空气遇水会产生对人体有害的氯化氢气体，四氯化硅作为多晶硅产品的副产物就国内多晶硅工艺技术而言严重制约到多晶硅的产量。理论上每一吨多晶硅副产12吨四氯化硅，而实际中往往大于20吨。因此如何处理四氯化硅是国内多晶硅企业面临的严重制约因素。
四氯化硅目前的出路途径有：即制备气相法白炭黑技术、热氢化制备三氯氢硅技术和氯氢化制备三氯氢硅技术以及SiCl4醇解，
（1）.气相白炭黑技术：受制市场空间
　　气相法白炭黑用途广泛、附加值高，用四氯化硅制备气相法白炭黑技术是有效利用四氯化硅的理想方式。四氯化硅在氢氧火焰中高温水解可生成气相法白炭黑(纳米级白色二氧化硅粉末)，每吨四氯化硅可生成0.35吨白炭黑，我国已有少数多晶硅企业拟采用此技术解决副产四氯化硅问题。但该工艺存在一个难以回避的问题，那就是白炭黑有限的市场容量。2008年全球气相法白炭黑的消耗量为11万吨，预计2012年消耗量为15万吨，届时我国多晶硅企业将副产135万～180万吨四氯化硅，采用该工艺可转化生产白炭黑47万～63万吨，远高于市场容量。
由此可见，单纯采用气相法白炭黑技术无法消化数量如此庞大的四氯化硅。此外，多晶硅生产过程中副产的四氯化硅纯度高，磷、硼以及金属杂质含量极低，将其用于生产气相法白炭黑也是一种资源浪费。
国内只有吉必盛一家有技术（四川乐山有吉必盛的分公司），国外主要的多晶硅公司如德国瓦克、日本德山等采用的方法是利用四氯化硅生产高附加值的气相法白炭黑。
（2）热氢化技术：能耗高遭淘汰
热氢化技术是将四氯化硅和氢气在1250℃左右的温度下反应生成三氯氢硅和氯化氢。此技术必须辅以气体分离装置和三氯氢硅合成装置以分离反应产物和处理氯化氢，故其投资大、占地多。除此之外，热氢化技术还存在以下缺点：反应温度高、工艺流程复杂、装置操作难度大；加热器采用碳-碳复合材料，只能引进，成本高；对原料纯度要求高，无法解决多晶硅生产过程中副产的二氯硅烷；转化率低、能耗高。
由于存在上述缺点，尤其是能耗高，每生产1吨三氯氢硅耗电3200～3500千瓦时，目前发达国家已淘汰此技术。
　　（3）氯氢化技术：成功突破封锁
　　利用四氯化硅生产三氯氢硅从技术路线上看，氯氢化(又称冷氢化)技术比热氢化技术更为理想和先进。它是将四氯化硅、氯化氢、氢气与硅粉在500℃温度下反应生成三氯氢硅。该技术具有以下优点：装置单一、投资小、占地少；反应温度低、操作稳定；对原料纯度要求低，多晶硅生产过程中副产的二氯硅烷可与四氯化硅发生歧化反应生成三氯氢硅；转化率高、能耗低，每生产1吨三氯氢硅耗电850～1000千瓦时。
氯氢化技术成功地将多晶硅生产过程中副产的四氯化硅、氯化氢、二氯硅烷转化为三氯氢硅，实现了多晶硅生产的密闭循环，避免了污染物排放，是一种理想的生产技术。但其技术目前不是很成熟，氢化转化率很低，一次性转化率仅有百分之十几，能够运用其技术的厂家不多。对于热氢化一次转化率报的最高的是新光硅业，为20%，这个转换水平基本与国外持平。但是每天的处理能力有限，远远小于多晶硅副产量，且单程转化率很低。德国瓦克已经达到了全闭合工艺，还原后有大量的副产物四氯化硅氢化的转化率理论上有20%(实际上可能还要低些)。
四川永祥在试验用四氯化硅做为原料生产多晶硅。据说已经具有一定的经验, 18对棒没炉还是能出个2T多。
（4）. SiCl4醇解，生产硅酸酯SiCl4 + 4HO-R ----Si(OR)4 + 4HCl；如果醇含有少量的水，则生成聚酯，如果是无水醇类，则生成正硅酸酯，其中正硅酸甲酯和正硅酸乙酯应用比较广泛，尤其是作为室温硫化硅橡胶的交联剂。硅酸乙酯可用于精密铸造，作为砂型的粘结剂；也可用来对金属表面渗硅，处理光学玻璃可提高透光度；完全水解后产生的极细氧化硅粉可用于制造荧光粉；还可用于制造耐热、耐化学品的涂料；用硅酸乙酯蒸气处理的金属表面可防腐防水。
（5）另外的用途是生产MQ树脂，MQ树脂的用途也比较广泛，只是市场不大而已。
1.
行业内公司处理情况：
（1）洛阳中硅 (气相法和氯氢化)
为解决多晶硅生产过程中产生的副产物SiCl4的出路问题，进一步增加企业经济实力，洛阳中硅高科技有限公司拟在偃师市高龙镇高龙工业园建设四氯化硅综合利用项目，该工程包括2000t/a气相SiO2生产线和7500t/a SiCl4氢化生产线，氢化采用多晶硅生产过程中产生的副产物SiCl4加氢、加硅生产SiHCl3，SiHCl3全部用做多晶硅生产原料，气相SiO2是利用SiCl4生产纳米级气相SiO2。项目主要生产设施为SiCl4氢化车间、气相SiO2制备车间和盐酸解析车间，公辅设施有氢氧站、循环水泵站、锅炉房等，其他如纯水站、废水处理站等利用洛阳中硅高科技有限公司现有设施。运行期环境污染因素主要为工艺尾气、锅炉烟气、设备噪声、生产废水、废渣等，评价单位将对此提出针对性的防范措施，尽量减轻工程建设对环境的影响。
（2）江苏中能 ( 氯氢化)
2008年2月，江苏中能光伏发展有限公司采用氯氢化技术建成的氯氢化试验装置一次开车成功，可年处理四氯化硅20000吨，年产三氯氢硅24000吨。2008年12月，该公司投资建设的氯氢化放大装置也已开车成功，可年处理四氯化硅60000吨，年产三氯氢硅72000吨，目前装置运行稳定，各项指标达到或超过设计指标。中能现有6套氯氢化来处理四氯化硅，但其稳定性依然不好，出过些故障，这使中能的四氯化硅只能被处理一部分，前两天又出了点麻烦，现在处理系统不得不暂时停了下来，也证明了它的处理有一定的难度和可靠性很恼火
（3）新光硅业（热氢化）
新光1000吨中的四氯化硅处理采取的工艺是热氢化技术。系统运行十分稳定，它的转化率已达到22%。


银杉投资顾问（北京）有限公司认为四氯化硅的处理问题牵引着太阳能行业的动脉，四氯化硅的完美处理，对未来行业的发展以及环境的保护有着重大意义，目前拥有技术的企业并不多，未来能够完美处理四氯化硅必将是几种技术并存，共同发展的局面。

分析的很有道理

谢谢分享，楼主能否继续分析三氯氢硅生产商的一些情况？
期待！

感谢楼主分享，谢谢:)